【正文】 青島海灣大橋 工程風(fēng)險分析報告 1 青島海灣大橋工程建設(shè)風(fēng)險分析 一 、 工程概況 1． 1 工程概況 圖 1－ 1 青島海灣大橋 工程地理位置圖 青島海灣大橋是青島市道路交通網(wǎng)絡(luò)布局中膠州灣東西岸跨海通道的重要組成部分，也是山東省“五縱四橫一環(huán)”公路網(wǎng)主框架的重要組成部分。本工程的建成將進(jìn)一步完善青島市東西跨海交通聯(lián)系，促進(jìn)青島市經(jīng)濟戰(zhàn)略西移，解決黃島前灣港外貿(mào)集裝箱的疏運，緩解青島膠州灣高速公路日趨飽和的交通壓力，擴大青島市城市主骨架，縮小青島、紅島、黃島三島的時空距離，加強主城區(qū)與兩翼副城區(qū)的聯(lián)系，發(fā)揮青島市在山東省經(jīng)濟發(fā)展的龍頭作用，加 快膠州半島城市群體的發(fā)展等方面，將起到極大的促進(jìn)作用。本項目起點自青島側(cè)李村河口處，終點位于黃島側(cè)龍泉王家，起終點均與膠州灣高速公路相接，路線全長約 ，其中包括滄口航道橋（ K11+890）、紅島航道橋（ K22+340）和大沽河航道橋（ K26+790）、海上非通航孔橋和路上引橋、紅島連接線，李村河和紅島兩個互通立交，紅島和黃島側(cè)接線道路工程。 青島海灣大橋 工程風(fēng)險分析報告 2 1． 2 工程氣象、水文、地質(zhì) （一） 、氣象 橋區(qū)屬季風(fēng)氣候區(qū)，氣候季節(jié)變化較明顯。冬半年（ 10 月至翌年的 3 月）呈大陸性氣候特點，氣候干燥、溫度低；夏半年 （ 4 月至 9 月）受東南季風(fēng)影響，空氣濕潤，雨量充沛，日溫差小，呈現(xiàn)海洋性氣候特征。 橋位區(qū) 年均氣溫 ℃ 左右，極端最高氣溫 ℃， 極端最低氣溫 ℃ ， 1 月份最低平均氣溫 ℃， 8 月份最高平均氣溫 ℃ 。 累年年平均風(fēng)速為 ，最大風(fēng)速為 38m/s（ ENE， 1965 年 8 月 12 日），觀象山氣象臺實測瞬時最大風(fēng)速為 （ NNE）。 年平均相對濕度約 75%， 年均降雨量為 ， 歷年最大降水量 ，歷年最少降水量 ，日最大降水量 ，日降水大于 25mm 的年平均日數(shù)為 。 橋位處的主要災(zāi)害性天氣有 熱帶氣旋、雷暴、冰雹、寒潮、海冰、風(fēng)暴潮等災(zāi)害性天氣，但上述災(zāi)害性天氣在橋區(qū)發(fā)生的頻率均較低。 橋位處離 平均海平面 10m 高處百年一遇最大風(fēng)速 為 。 （二） 、水文 大橋沿線水下地形，除局部人工挖槽外，變化相當(dāng)平緩。大橋線位經(jīng)過的東岸登陸點附近的海底地形深度在 2～ 4m 之間，其中距海堤 處有一人工開挖的航道，最大深度為 。線位經(jīng)過的中間部分海域深度在 2～ 7m 之間。大橋西岸岸線高程 ，登陸點附近海域水下地形深度在 0～ 之間。 膠州灣屬 規(guī)則半日潮 類型 。 青島長期驗潮站實測最高 潮位 為 ， 年 平均高潮位； 歷史實測 最低潮位 ， 年 平均低潮位 ； 歷年 最大潮差 ， 年 平均潮差；平均漲潮歷時 5 小時 39 分 ，平均落潮歷時 6 小時 46 分 。 橋位區(qū)重現(xiàn)期為 20 年、 100 年、 300 年一遇年極值高水位分別為 、 和 ；相應(yīng)重現(xiàn)期的年極值低水位分別為 、 和 。 工程區(qū)潮流屬于規(guī)則半日潮流類 型，淺水影響較大。紅島以西潮流主要受膠州灣西北部海域納潮體控制，東大洋口門中部潮流主要受東大洋水體漲落控制，漲落潮流基本呈往復(fù)形態(tài)。實測測點最大漲潮流速 ，流向 339?；最大落潮流速 ，流向 182?。 推算的橋區(qū) 300 年一遇垂線平均流速最大為 。 青島海灣大橋 工程風(fēng)險分析報告 3 橋址斷面水體含鹽度高低隨潮汛大小相應(yīng)發(fā)生變化， 一般 小潮期鹽度普遍較高，大潮期次之，中潮期最小。 橋區(qū) 2021 年 10 月實測 鹽度最大值出現(xiàn)在小潮期，最大值為 ‰ ，最小值出現(xiàn)在中潮期，最小值為 ‰ 。 橋區(qū) 2021 年汛期實測含沙量不大，為 ~ mg/l 之間，其中大潮期為~，中潮期為 ~ mg/l，小潮期為 ~ mg/l。 工程區(qū)懸沙主要成分為粉砂和粘土，分選中等，粒度區(qū)間為 6~ 10 ?（ 1181。m ~16181。m）。 大橋所在的 海區(qū)基本不受外海波浪的影響 ，因此，一般情況下風(fēng)浪不大。大浪主要在秋、冬季，由寒潮天氣形成 的 偏北 大風(fēng)和 夏、秋季的熱帶氣旋及臺風(fēng) 影響造成。據(jù)推算， 工程海域 100 年一遇設(shè)計波高 H1%達(dá) ，相應(yīng)平均周期為 。 膠 州灣一般年份結(jié)冰期為 12 月中旬至翌年 2 月中旬，其中 1 月下旬至 2 月上旬為盛冰期。膠州灣西部、北部和東北部的灘涂和 2m 等深線以內(nèi)淺海內(nèi)可形成 10～ 20cm 的固定冰。 （三） 、工程地質(zhì) 工程物探 基本結(jié)論如下： 橋址處 海域海底水深淺而地形平坦，海底標(biāo)高在 4~6m 之間作微小波動（近岸部分除外），僅在 K10+600~K10+900 及 K11+500~K12+300 段分別出現(xiàn)寬為 300m 和 800m 的相對深水區(qū)，最大水深僅 7~8m。全線沒發(fā)現(xiàn)任何地形陡坎或陡坡。 第四系厚度陸域很薄，東側(cè)李村河段 0~20m，西側(cè) 紅石崖段為 0~5m；海域在東厚、西薄的總趨勢下中間變薄：東段厚 35~42m，西段為 2~25m，中西段 K20+700~K27+600 段厚度為 30m 左右，而中東段因紅島外延，基巖隆起而第四系變薄，厚度為 1~25m。 第四系在厚覆蓋段可劃為三層，巖性為淤泥、淤泥質(zhì)亞粘土 (Q4)，亞粘土夾砂 (Q3)及粗砂、礫砂夾亞粘土 (Q3)，而淺覆蓋區(qū)劃為二層。 橋位沿線基巖面形態(tài)及埋深分別為：東側(cè)陸域基巖面起伏較大，埋深為 0~20m；西側(cè)埋深極淺，小于 5m；中間海域在東深西淺的總趨勢下在紅島外側(cè)呈現(xiàn)水下隆起，海域全線基巖埋深不大，其標(biāo)高在 45m 以上?；鶐r巖性在東側(cè)陸域為花崗巖，西側(cè)陸域為片麻巖和變粒巖，海域及兩側(cè)陸域近海部位（ K9~K35）主要為凝灰?guī)r、礫巖、安山巖及玄武巖 。 工程地質(zhì)情況 如下： ①橋址區(qū)地形起伏較大，地貌類型復(fù)雜，陸域地貌主要以剝蝕、堆積地貌為主，海底地貌為水下淺灘。 ② 橋址區(qū)位于中朝淮地臺魯東隆起區(qū)東南部，Ⅲ級構(gòu)造單元膠萊坳陷中部及膠南隆起東北部，Ⅳ級構(gòu)造單元朱吳 即墨凹陷南部及膠南凸起東北部。 青島海灣大橋 工程風(fēng)險分析報告 4 ③近場區(qū)新構(gòu)造運動以長期的間歇性的抬升運動為特征，從晚更新世以來構(gòu)造活動減弱，所有的斷裂均已停止活動， 處于較為穩(wěn)定的緩慢上升階段，屬構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)，適宜建橋。 ④橋址區(qū)基巖按時代、巖性劃分為 3 個大層組、 34 個亞層。松散層共分為 4 大層組、 23個亞層。其中松散層不可作為橋基持力層，對于基巖，全風(fēng)化～強風(fēng)化層為不良地質(zhì)層，橋墩需穿過該層，弱～微風(fēng)化層除⑦層工程性能較差外，其余各層工程性能較好，可直接作為橋基持力層。 ⑤橋址區(qū)海水對混凝土具有中等結(jié)晶類腐蝕和強結(jié)晶分解復(fù)合類腐蝕，對鋼結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性。 1． 3 工程量統(tǒng)計 項目 結(jié)構(gòu)說明 紅島連接線及接線工程 Φ 的樁為 38根 ,花瓶狀墩為 38根 ,有 2個三跨一聯(lián)的 和 8 個四跨一聯(lián)的 ,其中有34 60m 李村河互通立交 工程 樁有 30 根Φ 、 18 根Φ 、 4 根Φ 、 12 根Φ 、 8根Φ 、 232 根Φ，花瓶狀墩為 54 根、實心墩為 143 根，有 4 個兩跨一聯(lián)、 16 個三跨一聯(lián)、 14個四跨一聯(lián)、 2個六跨一聯(lián)，其中 24 20m+23 30+2 35m++12 +14 40m+4 42m+9 50m+3 55m+10 59m+11 60m+61m 紅島互通立交工程 樁有 58 根Φ 、 102 根Φ ，花瓶狀墩為 99 根、實 心墩為 61 根，有 8 個兩跨一聯(lián)、 13 個三跨一聯(lián)、 11 個四跨一聯(lián)、 2 個五跨一聯(lián)，其中 3 +32 55m+3 57m+9 +12 58m+50 60m 非通航孔橋工程 樁有 418 根Φ 、 32 根Φ 、 808 根Φ 、 128 根Φ 、 224 根Φ 、240 根Φ ，花瓶狀墩為 450 根、薄壁墩為 1400 根，有 14 個三跨一聯(lián)、 158 個四跨一聯(lián)、 26 個四跨一聯(lián)的剛構(gòu)、 2 個五跨一聯(lián)，其中 670 60m＋ 10 59m＋ 100 50m＋ 6 55m＋ 2 61m 通航孔橋工程 滄口 橋樁為 106 根Φ ，索塔為 8 根，輔助墩為 8 根，過渡墩為 8 根，其中 280m＋ 2 90m＋ 260m；紅島橋樁為 48 根Φ ，索塔為 4 根，輔助墩為 8 根，過渡墩為 8 根，其中 2 60m＋ 2 120m；大沽河橋樁為 94 根Φ ，索塔為一根，輔助墩為 4 根，過渡墩為 4 根，其中 2 80m＋ 260m＋ 190m 青島海灣大橋 工程風(fēng)險分析報告 5 工程總量表 樁基 直徑（ m） 2 根數(shù) 544 152 252 128 232 808 240 232 12 墩 形狀 花瓶狀 實心 薄壁 索塔 輔助墩 過渡墩 根數(shù) 641 204 1400 13 20 20 連續(xù)梁構(gòu)造 兩跨一聯(lián) 三跨一聯(lián) 四跨一聯(lián) 五跨一聯(lián) 六跨一聯(lián) 四跨一聯(lián)剛構(gòu) 12 聯(lián) 45 聯(lián) 191 聯(lián) 4 聯(lián) 2 聯(lián) 26 聯(lián) 跨徑 長度（ m） 20 30 35 40 42 50 55 57 58 59 60 61 跨數(shù) 34 23 2 1 12 14 2 109 3 41 3 9 12 20 767 3 二、風(fēng)險評估的基本理論 風(fēng)險評估和風(fēng)險管理已經(jīng)作為 一種考慮不確定性的決策輔助方法得到了迅速的應(yīng)用和發(fā)展，目前已廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟學(xué)、社會學(xué)、工程科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和災(zāi)害科學(xué)領(lǐng)域中。工程領(lǐng)域?qū)︼L(fēng)險方法的關(guān)注較晚，專注于橋梁工程的風(fēng)險評估研究就更少了。 目前工程領(lǐng)域中常見的風(fēng)險定義為：不利事件發(fā)生的概率及可能后果的嚴(yán)重度，常用發(fā)生概率與可能后果的乘積來表達(dá)。 風(fēng)險評估的最終目的是決策輔助，其突出特點是考慮風(fēng)險事態(tài)發(fā)生的不確定性，并且將風(fēng)險事態(tài)發(fā)生的不確定性及其可能造成的損失綜合起來，以可能的損失最小為決策的主要標(biāo)準(zhǔn)輔助決策。同時，通過制定一定的風(fēng)險接受準(zhǔn)則，風(fēng)險評估是 不同領(lǐng)域?qū)＜?，或是專家與決策者、專家與公眾之間交流的平臺和橋梁。 風(fēng)險評估可以分為確定研究目標(biāo)和內(nèi)容、風(fēng)險識別、風(fēng)險分析、風(fēng)險評價和風(fēng)險對策等幾部分。確定研究內(nèi)容主要是明確項目研究的范圍、主要目標(biāo)、執(zhí)行和評價的標(biāo)準(zhǔn)以及涉及項目的各個方面對評估目標(biāo)的具體責(zé)任和權(quán)利等。風(fēng)險識別主要是明確可能出現(xiàn)的各種風(fēng)險事態(tài)及其發(fā)生的原因，但這一階段并不進(jìn)行量化分析，只是找出風(fēng)險類別和起因。風(fēng)險分析包括風(fēng)險事態(tài)發(fā)生概率、后果的詳細(xì)分析，并得到一個風(fēng)險量值。風(fēng)險評價是專家對上述風(fēng)險分析結(jié)果進(jìn)行評價和分析，對各種分析進(jìn)行等級評定， 形成對各種分析影響程度、重要性的 、 規(guī)避方法的綜合評價。風(fēng)險對策是對各種風(fēng)險形成最終的處理方法，如結(jié)構(gòu)修改、管理改進(jìn)、橋梁保險等。 風(fēng)險即損失的不確定性或與預(yù)期目標(biāo)的差異。固然可通過一定的措施減少風(fēng)險，但卻無法消除風(fēng)險。風(fēng)險的客觀性使得損失的可能性客觀存在。 青島海灣大橋 工程風(fēng)險分析報告 6 橋梁施工階段將面臨更多的不可確定因素，將是風(fēng)險分析和研究的重點。從施工方法方面，將可能采用的施工工藝和流程，對施工中可能遇到的技術(shù)風(fēng)險進(jìn)行分析和研究，并對施工中將頻繁出現(xiàn)的人為錯誤進(jìn)行規(guī)律和對策研究。 三、青島海灣大橋工程建設(shè)風(fēng)險分析的主要內(nèi)容 交通基礎(chǔ) 設(shè)施是公益性設(shè)施，其質(zhì)量具有特殊性、公開性和效益性。交通工程質(zhì)量不僅是產(chǎn)品質(zhì)量問題，而且關(guān)系到國計民生和人民群眾的財產(chǎn)和生命安全，與公眾利益息息相關(guān)。開放的交通設(shè)施，各行各業(yè)、各種人群都要通過，每一個人都可以對質(zhì)量的優(yōu)劣進(jìn)行監(jiān)督評價， 而評價的標(biāo)準(zhǔn)又十分直接，其質(zhì)量的好壞直接影響到行業(yè)、地區(qū)及至政府的形象。 青島海灣大橋建設(shè)規(guī)模和技術(shù)難度史無前例，橋型復(fù)雜，技術(shù)含量高，建成通車后車流量大，對海灣地區(qū)建橋質(zhì)量提出了更高更嚴(yán)的要求。任何一個細(xì)小環(huán)節(jié)的疏忽，都可以埋下嚴(yán)重的質(zhì)量隱患，造成不可挽回的重大政治影響和巨大 的經(jīng)濟損失。質(zhì)量是工程建設(shè)永恒的主題，質(zhì)量問題不僅是個經(jīng)濟問題、技術(shù)問題，更是個政治問題。作為青島海灣大橋建設(shè)者，必須樹立強烈的質(zhì)量責(zé)任感和榮譽感，嚴(yán)肅對待質(zhì)量問題，確保工程建設(shè)在質(zhì)量優(yōu)良的前提下快速向前推進(jìn)。 根據(jù)青島海灣大橋的橋型設(shè)計、工程特點，施工過程中通過嚴(yán)密的